ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2004 года по МПК B64C27/10 B64C27/08 B64C27/04 B64C29/00 

Изобретение относится к авиации, в частности к беспилотным привязным летательным аппаратам, предназначенным для инструментарных удаленных измерений земной поверхности и недр с помощью аппаратуры, размещенной на борту.

Известен летательный аппарат ( ЛА ) вертикального взлета и посадки, содержащий корпус, два соосных несущих винта, каждый из которых установлен на соответствующем валу с возможностью вращения в противоположные стороны. Корпус выполнен тороидальным, а несущие винты установлены внутри канала тороидального корпуса. Имеются средства управления перемещением летательного как при зависании, так и при движении вперед ( патент США №2953320, НКИ: 244.12, 1960 ).

Известен летательный аппарат вертикального взлета и посадки, содержащий корпус, два соосных несущих винта, каждый из которых установлен на соответствующем соосном валу с возможностью вращения в противоположные стороны. Корпус выполнен тороидальным, а несущие винты расположены внутри канала тороидального корпуса. Имеются средства управления перемещением летательного аппарата как при зависании, так и при движении вперед ( патент РФ №2062246, В 64 С 29/00, 1996, ближайший аналог ).

Недостатками обоих известных летательных аппаратов являются их большие габариты и масса за счет имеющихся средств управления перемещениями ЛА, а также их неустойчивость вследствие расположения двух соосных валов внутри тороидального корпуса вблизи центра масс ЛА и при этом расстояние от центра масс до точки приложения тяги много меньше поперечного размера аппарата.

Задачей изобретения является создание летательного аппарата, в котором обеспечиваются его устойчивое удержание на определенной высоте при небольших габарите и массе.

Указанная задача при создании летательного аппарата решается за счет того, что в летательном аппарате, содержащем корпус, два соосных несущих винта, каждый из которых установлен на соответствующем соосном валу с возможностью вращения в противоположные стороны, согласно изобретению, несущие винты с валами установлены на корпусе сверху с возможностью качания вокруг оси, перпендикулярной оси вращения валов, в нижней части корпуса по вертикальной оси выполнено коническое углубление с вершиной, расположенной на оси вращения винтов выше центра масс летательного аппарата, и он снабжен привязным тросом, прикрепленным к корпусу в вершине углубления, и соплами, размещенными на боковой поверхности так, что их оси направлены по касательной к корпусу и перпендикулярно к оси вращения винтов, и соединенными с системой подачи рабочего тела.

Установление несущих винтов с валами на корпусе сверху с возможностью качания вокруг оси перпендикулярной оси вращения валов, выполнение в нижней части корпуса по вертикальной оси конического углубления с вершиной, расположенной на оси вращения винтов выше центра масс летательного аппарата и снабжение летательного аппарата привязным тросом, прикрепленным к корпусу в вершине углубления, и соплами, размещенными на боковой поверхности так, что их оси направлены по касательной к корпусу и перпендикулярно к оси вращения винтов, и соединенными с системой подачи рабочего тела обеспечивает устойчивое удержание ЛА на определенной высоте при его малых габаритах и массе за счет привязного троса, закрепленного выше центра масс, а также создания горизонтальной тяги для парирования ветрового сноса за счет качания вокруг оси и поворота ЛА вокруг вертикальной оси с помощью сопел.

На чертеже изображен общий вид летательного аппарата.

Летательный аппарат содержит корпус 1, два соосных несущих винта 2 и 3, каждый из которых установлен на соответствующем соосном валу 4 и 5 с возможностью вращения в противоположные стороны, несущие винты 2 и 3 с валами 4 и 5 установлены на корпусе 1 на стержне 6 сверху с возможностью качания вокруг оси 7 перпендикулярной оси вращения валов 4 и 5.

Двигатель 8 для привода вращения несущих винтов 2 и 3 может быть расположен между двумя несущими винтами 2 и 3 и кинематически связан через коническую зубчатую передачу 9 с валами 4 и 5 несущих винтов 2 и 3.

Качание несущих винтов 2 и 3 с валами 4 и 5 может быть осуществлено механизмом качания выполненным в виде рычага 10 соединенного с пневмоприводом 11 и приводимого в движение по командам от системы управления.

В нижней части корпуса 1 по вертикальной оси выполнено коническое углубление 12 с вершиной 13, расположенной на оси вращения несущих винтов 2 и 3 выше центра масс 14 летательного аппарата. Привязной трос 15, с помощью которого ЛА удерживается на заданной высоте и по проводам которого подаются команды на борт и получаются ответные сообщения, прикреплен к корпусу 1 в вершине 13 конического углубления 12. Сопла 16 размещены на боковой поверхности корпуса 1 так, что их оси направлены по касательной к корпусу 1 и перпендикулярно к оси вращения несущих винтов 2 и 3 и соединены с системой подачи рабочего тела, которая может быть выполнена различным образом, например в виде компрессора, соединенного трубопроводом с баллоном и через вентиль - с соплами 16. Число сопел составляет два и более.

Летательный аппарат функционирует следующим образом.

Двигатель 8 приводит во вращение в противоположные стороны несущие винты 2 и 3 и летательный аппарат взлетает. Привязной трос 15 закреплен на земле и удерживает ЛА на заданной высоте после подъема. С помощью аппаратуры ЛА осуществляет удаленные измерения земной поверхности и недр и по проводам, расположенным внутри привязного троса 15, осуществляется передача информации на землю и подаются команды на борт ЛА. Для парирования ветрового сноса ЛА несущие винты 2 и 3 с валами 4 и 5 наклоняются вокруг оси 7 механизмом качания путем наклона рычагом 10 от действия пневмопривода 11. Поворот всего ЛА вокруг вертикальной оси осуществляют включением сопел 16 подачей в них рабочего тела (сжатого воздуха) при открытии вентиля.

Изобретение относится к авиации, в частности к беспилотным привязным летательным аппаратам (ЛА), предназначенным для инструментальных удаленных измерений земной поверхности и недр с помощью аппаратуры, размещенной на борту. ЛА содержит корпус 1, два соосных несущих винта 2 и 3, установленных на соосных валах 4 и 5 с возможностью вращения в противоположные стороны. Несущие винты 2 и 3 установлены на корпусе 1 сверху с возможностью качания вокруг оси 7, перпендикулярной оси вращения валов 4 и 5. В нижней части корпуса 1 по вертикальной оси выполнено коническое углубление 12 с вершиной 13, расположенной на оси вращения винтов 2 и 3 выше центра масс 14 ЛА. Привязной трос 15 прикреплен к корпусу 1 в вершине 13 конического углубления. Несущие винты 2 и 3 приводятся во вращение, и ЛА взлетает. Привязной трос 15 закреплен на земле и ЛА удерживается на заданной высоте после подъема. Для парирования ветрового сноса ЛА несущие винты 2 и 3 наклоняются вокруг оси 7 наклоном рычага 10, а поворот всего ЛА вокруг вертикальной оси осуществляется включением сопел 16 подачей в них рабочего тела. Изобретение позволяет создать ЛА с устойчивым удержанием на определенной высоте при небольших габаритах и массе. 1 ил.

Летательный аппарат, содержащий корпус, два соосных несущих винта, каждый из которых установлен на соответствующем соосном валу с возможностью вращения в противоположные стороны, отличающийся тем, что несущие винты с валами установлены на корпусе сверху с возможностью качания вокруг оси, перпендикулярной оси вращения валов, в нижней части корпуса по вертикальной оси выполнено коническое углубление с вершиной, расположенной на оси вращения винтов выше центра масс летательного аппарата, и он снабжен привязным тросом, прикрепленным к корпусу в вершине углубления, и соплами, размещенными на боковой поверхности так, что их оси направлены по касательной к корпусу и перпендикулярно к оси вращения винтов, и соединенными с системой подачи рабочего тела.